Konkurencija dėl aviacijos hipersoninių greičių plėtros prasidėjo šaltojo karo metais. Tais metais TSRS, JAV ir kitų išsivysčiusių šalių dizaineriai ir inžinieriai sukūrė naujus orlaivius, galinčius skristi 2–3 kartus greičiau nei garso greitis. Lenktynės greičiui pagimdė daugybę atmosferos aerodinamikos atradimų ir greitai pasiekė pilotų fizinių galimybių ribas bei orlaivių gamybos sąnaudas. Dėl to raketų projektavimo biurai pirmieji įvaldė savo palikuonių hipokalpą - tarpžemynines balistines raketas (ICBM) ir raketas. Paleisdami palydovus į beveik žemės orbitą, raketos išvystė 18 000–25 000 km / h greitį. Tai gerokai viršijo greičiausio viršgarsinio orlaivio, tiek civilinio (Concorde = 2150 km / h, Tu-144 = 2300 km / h), tiek karinio (SR-71 = 3540 km / h, MiG-31 = 3000 km / km) ribinius parametrus. valandą).
Atskirai norėčiau pažymėti, kad kurdamas viršgarsinį perėmėją „MiG-31“orlaivių dizaineris G. E. Lozino-Lozinsky lėktuvo korpuso konstrukcijoje naudojo pažangias medžiagas (titaną, molibdeną ir kt.), Kurios leido orlaiviui pasiekti rekordinį pilotuojamo skrydžio aukštį (MiG-31D) ir maksimalų 7000 km / h greitį viršutinėje atmosferos dalyje. 1977 m. Bandomasis pilotas Aleksandras Fedotovas savo pirmtake „MiG-25“pasiekė absoliutų pasaulio skrydžio aukščio rekordą-37650 metrų (palyginimui, maksimalus skrydžio aukštis SR-71 buvo 25929 metrai). Deja, dar nebuvo sukurti varikliai skrydžiams dideliame aukštyje labai retos atmosferos sąlygomis, nes šios technologijos buvo kuriamos tik sovietinių tyrimų institutų ir projektavimo biurų gelmėse, atliekant daugybę eksperimentinių darbų.
Naujas hipergarsinių technologijų kūrimo etapas buvo mokslinių tyrimų projektai, skirti sukurti aviacijos ir kosmoso sistemas, apjungiančias aviacijos (akrobatikos ir manevrų, nusileidimo ant kilimo ir tūpimo tako) ir erdvėlaivių (patekimo į orbitą, orbitos skrydį, orbitą) galimybes. SSRS ir JAV šios programos buvo iš dalies parengtos, parodant pasauliui kosminius orbitinius lėktuvus „Buran“ir „Space Shuttle“.
Kodėl iš dalies? Faktas yra tas, kad orlaivio paleidimas į orbitą buvo atliktas naudojant nešančiąsias priemones. Išvedimo kaina buvo milžiniška - apie 450 milijonų JAV dolerių (pagal „Space Shuttle“programą), kuri kelis kartus viršijo brangiausių civilinių ir karinių orlaivių kainą ir neleido orbitinį orlaivį paversti masiniu produktu. Poreikis investuoti milžiniškas pinigų sumas į infrastruktūros, teikiančios itin greitus tarpžemyninius skrydžius, kūrimą (kosmodromai, skrydžių valdymo centrai, degalų pildymo kompleksai) pagaliau palaidojo keleivių vežimo perspektyvą.
Vienintelis klientas, bent kažkaip besidomintis hipergarsinėmis transporto priemonėmis, buvo kariuomenė. Tiesa, šis susidomėjimas buvo epizodinio pobūdžio. SSRS ir JAV karinės aviacijos ir kosmoso lėktuvų kūrimo programos vyko skirtingais keliais. Jie buvo nuosekliausiai įgyvendinami SSRS: nuo PKA (sklandančio erdvėlaivio) sukūrimo projekto iki MAKS (daugiafunkcinės aviacijos erdvės sistemos) ir „Buran“buvo sukurta nuosekli ir tęstinė mokslinių ir techninių pagrindų grandinė, kurios pagrindu buvo būsimų eksperimentinių hipersoninių orlaivių eksperimentinių skrydžių pagrindas.
Raketų projektavimo biurai toliau tobulino savo ICBM. Atsiradus šiuolaikinėms oro gynybos ir priešraketinės gynybos sistemoms, galinčioms dideliu atstumu numušti ICBM kovines galvutes, buvo pradėti kelti nauji reikalavimai naikinamiesiems balistinių raketų elementams. Naujų ICBM kovinės galvutės turėjo įveikti priešo priešlėktuvinę ir priešraketinę gynybą. Taip pasirodė galvutės, galinčios įveikti kosmoso gynybą hipergarsiniu greičiu (M = 5-6).
Sukūrus hipergarsines technologijas ICBM kovinėms galvutėms (kovinėms galvutėms), buvo galima pradėti kelis projektus, skirtus sukurti gynybinius ir įžeidžiančius hipergarsinius ginklus - kinetinius (geležinkelio pistoletas), dinaminius (sparnuotosios raketos) ir kosminius (smūgis iš orbitos).
Intensyvėjanti JAV ir Rusijos bei Kinijos geopolitinė konkurencija atgaivino hipereso temą kaip perspektyvią priemonę, galinčią suteikti pranašumą kosmoso, raketų ir aviacijos ginklų srityje. Didėjantį susidomėjimą šiomis technologijomis lemia ir maksimalios žalos priešui padarymas įprastomis (nebranduolinėmis) naikinimo priemonėmis, kurią iš tikrųjų įgyvendina JAV vadovaujamos NATO šalys.
Iš tiesų, jei karinė vadovybė turi bent šimtą nebranduolinių hipergarsinių transporto priemonių, kurios lengvai įveikia esamas oro gynybos ir priešraketinės gynybos sistemas, tai šis „paskutinis karalių argumentas“tiesiogiai veikia strateginę branduolinių galių pusiausvyrą. Be to, hipergarsinė raketa ilgainiui gali sunaikinti strateginių branduolinių pajėgų elementus tiek iš oro, tiek iš kosmoso ne ilgiau kaip per valandą nuo sprendimo priėmimo momento iki pataikymo į taikinį. Ši ideologija yra įtvirtinta Amerikos karinėje programoje „Prompt Global Strike“(greitas pasaulinis streikas).
Ar tokia programa įgyvendinama praktiškai? Argumentai „už“ir „prieš“buvo paskirstyti maždaug vienodai. Išsiaiškinkime.
„American Prompt Global Strike“programa
2000 -aisiais JAV ginkluotųjų pajėgų vadovybės iniciatyva buvo priimta „Prompt Global Strike“(PGS) koncepcija. Pagrindinis jos elementas yra galimybė per 60 minučių nuo sprendimo priėmimo įvykdyti nebranduolinį smūgį bet kurioje pasaulio vietoje. Darbas pagal šią koncepciją atliekamas vienu metu keliomis kryptimis.
Pirmoji PGS kryptis, o techniniu požiūriu realiausia buvo naudoti ICBM su didelio tikslumo nebranduolinėmis kovinėmis galvutėmis, įskaitant grupines, kuriose yra sumontuotų šaudmenų rinkinys. Šios krypties plėtrai buvo pasirinktas jūroje esantis „Trident II D5 ICBM“, tiekiantis šaudmenis ne daugiau kaip 11 300 kilometrų atstumu. Šiuo metu vyksta darbas siekiant sumažinti kovinių galvučių CEP iki 60–90 metrų.
Antroji PGS kryptis pasirinktos strateginės hipergarsinės sparnuotosios raketos (SGCR). Remiantis priimta koncepcija, įgyvendinama X-51A Waverider (SED-WR) paprograma. JAV oro pajėgų iniciatyva ir DARPA parama, nuo 2001 m. Hipergarsinę raketą kūrė „Pratt & Whitney“ir „Boeing“.
Pirmasis vykstančio darbo rezultatas turėtų būti tai, kad iki 2020 m. Pasirodys technologijų demonstratorius su įdiegtu hipergarsiniu ramjet varikliu („scramjet“varikliu). Pasak ekspertų, SGKR su šiuo varikliu gali turėti tokius parametrus: skrydžio greitis M = 7-8, maksimalus skrydžio nuotolis 1300-1800 km, skrydžio aukštis 10-30 km.
2007 m. Gegužę, išsamiai apžvelgę X-51A „WaveRider“darbo eigą, kariniai klientai patvirtino raketos projektą. „Boeing X-51A WaveRider“eksperimentinis SGKR yra klasikinė sparnuotoji raketa su ventraliniu „scramjet“varikliu ir keturių konsolių uodegos bloku. Pasyvios terminės apsaugos medžiagos ir storis buvo parinkti pagal apskaičiuotus šilumos srautų įvertinimus. Raketos nosies modulis pagamintas iš volframo su silicio danga, kuri gali atlaikyti kinetinį įkaitimą iki 1500 ° C. Apatiniame raketos paviršiuje, kur numatoma iki 830 ° C temperatūra, naudojamos „Boeing“sukurtos keraminės plytelės „Space Shuttle“programai. Raketa X-51A turi atitikti aukštus slaptumo reikalavimus (RCS ne daugiau kaip 0,01 m2). Norint pagreitinti gaminį iki greičio, atitinkančio M = 5, planuojama įrengti tandeminį kietojo kuro raketų stiprintuvą.
Planuojama kaip pagrindinį SGKR vežėją naudoti JAV strateginius aviacijos orlaivius. Kol kas nėra informacijos apie tai, kaip šios raketos bus dislokuotos - po sparnu ar stratego fiuzeliažo viduje.
Trečioji PGS sritis yra kinetinių ginklų sistemų, kurios pataiko į taikinius iš Žemės orbitos, sistemų kūrimo programos. Amerikiečiai išsamiai apskaičiavo maždaug 6 metrų ilgio ir 30 cm skersmens volframo strypo kovinio panaudojimo rezultatus, nukritusius iš orbitos ir atsitrenkusį į žemės objektą maždaug 3500 m / s greičiu. Remiantis skaičiavimais, susitikimo vietoje bus išleista energija, atitinkanti 12 tonų trinitrotolueno (TNT) sprogimą.
Teorinis pagrindas davė pradžią dviejų hipergarsinių transporto priemonių („Falcon HTV-2“ir „AHW“) projektams, kurie bus paleisti į orbitą raketomis ir koviniu režimu galės slysti atmosferoje didėjant greičiui artėjant prie tikslo.. Nors šie pokyčiai yra parengiamojo projekto ir eksperimentinio paleidimo stadijoje. Pagrindinės probleminės problemos kol kas išlieka bazinės sistemos kosmose (kosmoso grupuotės ir kovos platformos), didelio tikslumo taikinio orientavimo sistemos ir paleidimo į orbitą slaptumo užtikrinimas (bet kokius paleidimo ir orbitos objektus atveria įspėjimas apie Rusijos raketų ataką ir kosmoso valdymas). sistemos). Amerikiečiai tikisi išspręsti slaptą problemą po 2019 m., Kai bus paleista pakartotinai naudojama aviacijos erdvės sistema, kuri naudingąją apkrovą į orbitą paleis „lėktuvu“dviem etapais - lėktuvnešiu (pagal „Boeing 747“) ir nepilotuojami kosminiai orlaiviai (remiantis X-37V prototipu).
Ketvirtoji PGS kryptis yra programa, skirta sukurti nepilotuojamą hipergarsinį žvalgybinį lėktuvą pagal garsųjį „Lockheed Martin SR-71 Blackbird“.
„Lockheed“padalinys „Skunk Works“šiuo metu kuria perspektyvų UAV, pavadintą SR-72, kuris turėtų padvigubinti maksimalų SR-71 greitį ir pasiekti maždaug M = 6.
Hipergarsinio žvalgybinio lėktuvo kūrimas yra visiškai pateisinamas. Pirma, SR-72 dėl didžiulio greičio bus mažai pažeidžiamas oro gynybos sistemų. Antra, ji užpildys palydovų veikimo „spragas“, operatyviai gaudama strateginę informaciją ir operacijų vietoje aptinkanti mobiliuosius ICBM, laivų darinių ir priešų pajėgų grupių kompleksus.
Svarstomos dvi lėktuvo SR-72 versijos-pilotuojamos ir nepilotuojamos; taip pat galima jį naudoti kaip smūginį bombonešį, didelio tikslumo ginklų nešėją. Greičiausiai lengvosios raketos be palaikančio variklio gali būti naudojamos kaip ginklai, nes jos nereikia, kai jos paleistos 6 M greičiu. Išleistas svoris greičiausiai bus panaudotas kovinės galvutės galiai padidinti. Lėktuvo „Lockheed Martin“skrydžio prototipą planuojama parodyti 2023 m.
Kinijos hipergarsinių orlaivių DF-ZF projektas
2016 metų balandžio 27 dieną amerikiečių leidinys „Washington Free Beacon“, remdamasis šaltiniais Pentagone, informavo pasaulį apie septintąjį Kinijos hipgarsinio lėktuvo DZ-ZF bandymą. Lėktuvas buvo paleistas iš Taiyuan kosmodromo (Šansi provincija). Anot laikraščio, lėktuvas manevravo greičiu nuo 6400 iki 11200 km / h ir nukrito treniruočių poligone Vakarų Kinijoje.
„Remiantis JAV žvalgybos duomenimis, KLR planuoja naudoti ultragarsinį lėktuvą kaip branduolinę kovinę galvutę, galinčią prasiskverbti į priešraketinės gynybos sistemas“, - pažymėjo laikraštis. „DZ-ZF taip pat gali būti naudojamas kaip ginklas, galintis per valandą sunaikinti taikinį bet kurioje pasaulio vietoje“.
Remiantis visų JAV žvalgybos atliktų bandymų serijos analize, hipergarsiniai orlaiviai buvo paleisti trumpojo nuotolio balistinėmis raketomis DF-15 ir DF-16 (nuotolis iki 1000 km), taip pat vidutinėmis -diapazonas DF-21 (diapazonas 1800 km). Neatmetama tolesnė DF-31A ICBM (11 200 km nuotolio) paleidimo plėtra. Remiantis bandymų programa, yra žinoma: atskirtas nuo nešiklio viršutiniuose atmosferos sluoksniuose, kūgio formos aparatas su pagreičiu slydo žemyn ir manevruoja palei tikslo pasiekimo trajektoriją.
Nepaisant daugybės užsienio žiniasklaidos publikacijų, kad Kinijos hipergarsiniai lėktuvai (HVA) yra skirti sunaikinti amerikiečių lėktuvnešius, Kinijos kariniai ekspertai į tokius pareiškimus žiūrėjo skeptiškai. Jie atkreipė dėmesį į gerai žinomą faktą, kad viršgarsinis GLA greitis sukuria plazminį debesį aplink prietaisą, o tai trukdo borto radaro veikimui, kai koreguojamas kursas ir nukreipiamas į judantį taikinį, pvz., Lėktuvnešį.
PLA raketinių pajėgų vadovybės koledžo profesorius pulkininkas Shao Yonglingas „China Daily“sakė: „Dėl itin didelio greičio ir nuotolio jis (GLA) yra puikus ginklas naikinant antžeminius taikinius. Ateityje jis gali pakeisti tarpžemynines balistines raketas “.
Remiantis atitinkamos JAV Kongreso komisijos ataskaita, DZ-ZF PLA gali priimti 2020 m., O patobulintą tolimojo nuotolio versiją-iki 2025 m.
Mokslinis ir techninis Rusijos atsilikimas - hipergarsiniai orlaiviai
Hypersonic Tu-2000
TSRS aštuntojo dešimtmečio viduryje Tupolevo projektavimo biure buvo pradėtas darbas su hipergarsiniu lėktuvu, paremtu serijiniu keleiviniu lėktuvu „Tu-144“. Lėktuvo, galinčio pasiekti greitį iki M = 6 (TU-260) ir skrydžio nuotolį iki 12 000 km, bei hipergarsinio tarpkontinentinio orlaivio TU-360 tyrimas ir dizainas. Jo skrydžio nuotolis turėjo siekti 16 000 km. Net buvo parengtas projektas keleiviniam hipergarsiniam lėktuvui „Tu-244“, skirtam skristi 28–32 km aukštyje M = 4,5–5 greičiu.
1986 m. Vasario mėn. Jungtinėse Amerikos Valstijose buvo pradėti moksliniai tyrimai ir plėtra kuriant erdvėlaivį X-30 su oro srauto varomąja sistema, galinčia patekti į orbitą vieno etapo versija. Projektas „National Aerospace Plane“(NASP) išsiskyrė daugybe naujų technologijų, kurių raktas buvo dviejų režimų hipergarsinis raketinis variklis, leidžiantis skristi M = 25 greičiu. Remiantis sovietų žvalgybos gauta informacija, NASP buvo kuriamas civiliniams ir kariniams tikslams.
Atsakymas į transatmosferos X-30 (NASP) vystymąsi buvo 1986 m. Sausio 27 d. Ir liepos 19 d. SSRS vyriausybės dekretai dėl lygiaverčio amerikietiškam kosminiam lėktuvui (VKS) sukūrimo. 1986 m. Rugsėjo 1 d. Gynybos ministerija paskelbė vieno etapo daugkartinio naudojimo kosminio lėktuvo (MVKS) technines sąlygas. Remiantis šiais įgaliojimais, MVKS turėjo užtikrinti efektyvų ir ekonomišką krovinių pristatymą į beveik Žemės orbitą, greitą transatmosferinį tarpžemyninį transportavimą ir karinių užduočių sprendimą tiek atmosferoje, tiek artimoje erdvėje. Iš „Tupolev Design Bureau“, „Jakovlev Design Bureau“ir „NPO Energia“konkursui pateiktų darbų buvo patvirtintas „Tu-2000“projektas.
Atlikus preliminarius tyrimus pagal MVKS programą, elektrinė buvo pasirinkta remiantis patikrintais ir patikrintais sprendimais. Esami oro srauto varikliai (VRM), kuriuose buvo naudojamas atmosferos oras, turėjo temperatūros apribojimus, jie buvo naudojami orlaiviuose, kurių greitis neviršijo M = 3, o raketų varikliai turėjo gabenti daug degalų ir nebuvo tinkami ilgalaikiai skrydžiai atmosferoje … Todėl buvo priimtas svarbus sprendimas - kad orlaivis galėtų skristi viršgarsiniu greičiu ir visuose aukščiuose, jo varikliai turi turėti ir aviacijos, ir kosmoso technologijų ypatybes.
Paaiškėjo, kad racionaliausias hipergarsiniam orlaiviui yra raketinis variklis (ramjetinis variklis), kuriame nėra besisukančių dalių, kartu su turboreaktyviniu varikliu (turboreaktyviniu varikliu) pagreičiui. Buvo daroma prielaida, kad ramjetinis variklis, veikiantis skystu vandeniliu, yra tinkamiausias skrydžiams hipergarsiniu greičiu. Papildomas variklis yra turboreaktyvinis variklis, veikiantis žibalu arba skystu vandeniliu.
Dėl to ekonomiško turboreaktyvinio variklio, veikiančio greičių diapazone M = 0-2,5, antrojo variklio-raketinio variklio, pagreitinančio orlaivį iki M = 20, ir skysto kuro variklio, skirto patekti į orbitą, derinys (pagreitis iki pirmasis kosminis greitis 7, 9 km / s) ir orbitiniai manevrai.
Kadangi sudėtinga išspręsti daugybę mokslinių, techninių ir technologinių problemų, skirtų sukurti vieno etapo MVKS, programa buvo suskirstyta į du etapus: eksperimentinio hipgarsinio orlaivio, kurio skrydžio greitis iki M = 5, sukūrimas -6, ir orbitinės VKS prototipo sukūrimas, kuris suteikia skrydžio eksperimentą visuose skrydžio diapazonuose iki kosminio tako. Be to, antrame MVKS darbo etape buvo planuojama sukurti kosminio bombonešio „Tu-2000B“versijas, kurios buvo sukurtos kaip dvivietis lėktuvas, kurio skrydžio nuotolis yra 10 000 km, o kilimo svoris-350 tonų. Šeši varikliai, varomi skystu vandeniliu, turėjo užtikrinti M = 6-8 greitį 30-35 km aukštyje.
Pasak OKB ekspertų im. A. N. Tupolevo, vieno VKS statybos kaina turėjo būti apie 480 milijonų dolerių, 1995 m. Kainomis (kai kūrimo darbų kaina buvo 5, 29 mlrd. Numatoma paleidimo kaina turėjo būti 13,6 mln. JAV dolerių, o per metus - 20 paleidimų.
Pirmą kartą lėktuvo „Tu-2000“modelis buvo parodytas parodoje „Mosaeroshow-92“. Prieš baigiant darbą 1992 m., Tu-2000 buvo pagaminta: sparno dėžė, pagaminta iš nikelio lydinio, kėbulo elementai, kriogeninės kuro talpyklos ir sudėtinės kuro linijos.
Atominis M-19
Ilgametis „konkurentas“strateginiuose OKB lėktuvuose im. Tupolevas-eksperimentinė mašinų gamybos gamykla (dabar EMZ pavadinta Myasishchevo vardu) taip pat užsiėmė vienos pakopos vaizdo konferencijų sistemos kūrimu pagal MTTP „Kholod-2“. Projektas buvo pavadintas „M-19“ir turėjo būti išplėstas šiomis temomis:
19-1 tema. Skraidančios laboratorijos su jėgaine skystu vandeniliniu kuru sukūrimas, darbo su kriogeniniu kuru kūrimas;
19-2 tema. Projektavimo ir inžinerijos darbai, skirti nustatyti hipergarsinį orlaivį;
19-3 tema. Projektavimo ir inžinerijos darbai, siekiant nustatyti perspektyvios vaizdo konferencijų sistemos išvaizdą;
19-4 tema. Projektavimo ir inžinerijos darbai, siekiant nustatyti alternatyvių variantų išvaizdą
VKS su branduoline varomąja sistema
Darbas prie perspektyvaus VKS buvo atliekamas tiesiogiai prižiūrint generaliniam dizaineriui V. M. Myasishchev ir generalinis dizaineris A. D. Tohuntsa. Norint atlikti MTEP komponentus, buvo patvirtinti bendro darbo su SSRS aviacijos pramonės ministerijos įmonėmis planai, įskaitant: TsAGI, TsIAM, NIIAS, ITAM ir daugelį kitų, taip pat su Mokslų akademijos Tyrimų institutu ir Gynybos ministerija.
Vienpakopio VKS išvaizda buvo nustatyta ištyrus daugybę alternatyvių aerodinaminio išdėstymo variantų. Kalbant apie naujo tipo jėgainių charakteristikų tyrimus, „scramjet“modeliai buvo išbandyti vėjo tuneliuose greičiu, atitinkančiu skaičius M = 3-12. Siekiant įvertinti būsimo VKS efektyvumą, taip pat buvo sukurti matematiniai aparato ir kombinuotos elektrinės su branduolinės raketos varikliu (NRE) sistemų modeliai.
Naudojant aviacijos ir kosmoso sistemą su kombinuota branduoline varomąja sistema, atsirado daugiau galimybių intensyviai tirti tiek Žemės erdvę, įskaitant tolimas geostacionarias orbitas, tiek gilią erdvę, įskaitant Mėnulio ir Mėnulio erdvę.
Esant branduoliniam įrenginiui VKS taip pat būtų galima jį naudoti kaip galingą energijos centrą, užtikrinantį naujo tipo kosminių ginklų (spindulių, spindulių ginklų, poveikio klimato sąlygoms ir kt.) Veikimą.
Į kombinuotą varomąją sistemą (KDU) įeina:
Žygiuojantis branduolinis raketinis variklis (NRM), pagrįstas branduoliniu reaktoriumi su apsauga nuo radiacijos;
10 apeinamųjų turboreaktyvinių variklių (DTRDF) su šilumokaičiais vidinėje ir išorinėje grandinėse ir papildomame degiklyje;
Hipergarsiniai raketiniai varikliai („scramjet“varikliai);
Du turbokompresoriai vandeniui pumpuoti per DTRDF šilumokaičius;
Paskirstymo įrenginys su turbininių siurblių agregatais, šilumokaičiais ir vamzdynų vožtuvais, degalų tiekimo valdymo sistemomis.
Vandenilis buvo naudojamas kaip kuras DTRDF ir „scramjet“varikliams, taip pat buvo darbinis skystis uždaroje NRE ciklo dalyje.
Galutinėje formoje M-19 koncepcija atrodė taip: 500 tonų aviacijos ir kosmoso sistema atlieka kilimą ir pradinį pagreitį kaip branduolinis orlaivis su uždaro ciklo varikliais, o vandenilis tarnauja kaip aušinimo skystis, perduodantis šilumą iš reaktoriaus į dešimt turboreaktyvinių variklių. Didėjant pagreičiui ir kilimui, vandenilis pradedamas tiekti į turboreaktyvinio variklio papildomus degiklius, kiek vėliau-į tiesioginio srauto „scramjet“variklius. Galiausiai, 50 km aukštyje, esant didesniam nei 16 M skrydžio greičiui, įjungiamas atominis NRM, kurio traukos jėga 320 tf, o tai užtikrino išėjimą į darbinę orbitą, kurios aukštis 185-200 km. Turėdamas maždaug 500 tonų kilimo svorį, kosminis erdvėlaivis „M-19“turėjo paleisti apie 30–40 tonų sveriantį naudingą krovinį į atskaitos orbitą, kurios nuolydis 57,3 °.
Reikėtų pažymėti, kad mažai žinomas faktas yra tas, kad apskaičiuojant CDU charakteristikas turbininio srauto, raketų tiesioginio srauto ir hipergarsinio skrydžio režimais, buvo naudojami eksperimentinių tyrimų ir skaičiavimų rezultatai, atlikti TsIAM, TsAGI ir ITAM SB AS SSRS.
„Ajax“- hipergarsas nauju būdu
Darbas kuriant hipergarsinį lėktuvą taip pat buvo atliktas SKB „Neva“(Sankt Peterburgas), kurio pagrindu buvo įkurta Valstybinė hipergarsinių greičių tyrimų įmonė (dabar OJSC „NIPGS“HC „Leninets“).
NIPGS požiūris į GLA kūrimą buvo iš esmės naujas. GLA „Ajax“koncepcija buvo pasiūlyta devintojo dešimtmečio pabaigoje. Vladimiras Lvovičius Freistadtas. Jo esmė slypi tame, kad GLA neturi šiluminės apsaugos (skirtingai nei dauguma vaizdo konferencijų ir GLA). Šilumos srautas, atsirandantis per hipergarsinį skrydį, įleidžiamas į HVA, kad padidėtų jo energijos ištekliai. Taigi GLA „Ajax“buvo atvira aerotermodinaminė sistema, kuri dalį hipergarsinio oro srauto kinetinės energijos pavertė chemine ir elektros energija, tuo pačiu išspręsdama orlaivio korpuso aušinimo problemą. Tam buvo suprojektuoti pagrindiniai cheminio šilumos regeneravimo reaktoriaus su katalizatoriumi komponentai, dedami po orlaivio korpuso oda.
Orlaivio oda labiausiai termiškai įtemptose vietose turėjo dviejų sluoksnių odą. Tarp apvalkalo sluoksnių buvo katalizatorius, pagamintas iš karščiui atsparios medžiagos („nikelio kempinės“), kuris buvo aktyvaus aušinimo posistemis su cheminiais šilumos regeneravimo reaktoriais. Remiantis skaičiavimais, visais hipergarsinio skrydžio režimais GLA lėktuvo korpuso elementų temperatūra neviršijo 800–850 ° C.
GLA apima raketinį variklį su viršgarsiniu degimu, integruotu į lėktuvo korpusą, ir pagrindinį (palaikantį) variklį-magneto-plazmos-cheminį variklį (MPKhD). MPKhD buvo sukurtas valdyti oro srautą naudojant magneto-dujų dinaminį greitintuvą (MHD greitintuvą) ir energijos gamybą naudojant MHD generatorių. Generatoriaus galia siekė iki 100 MW, o to visiškai pakako, kad būtų galima įveikti lazerį, galintį pataikyti į įvairius taikinius beveik žemės orbitose.
Buvo daroma prielaida, kad vidutinio skrydžio MPKM galės pakeisti skrydžio greitį plačiu skrydžio Mach skaičiaus diapazonu. Dėl hipergarsinio srauto sulėtėjimo magnetiniu lauku buvo sukurtos optimalios sąlygos viršgarsinėje degimo kameroje. Atliekant bandymus TsAGI buvo atskleista, kad angliavandenilių kuras, sukurtas pagal „Ajax“koncepciją, dega kelis kartus greičiau nei vandenilis. MHD greitintuvas galėtų „pagreitinti“degimo produktus, padidindamas maksimalų skrydžio greitį iki M = 25, o tai garantavo išėjimą į beveik žemės orbitą.
Civilinė hipergarsinio orlaivio versija buvo skirta 6000–12000 km / h skrydžio greičiui, iki 19000 km nuotolio ir 100 keleivių vežimui. Nėra informacijos apie karinius „Ajax“projekto pokyčius.
Rusijos hipergarso koncepcija - raketos ir PAK DA
Darbas, atliktas SSRS ir pirmaisiais naujosios Rusijos gyvavimo metais, susijęs su hipergarsinėmis technologijomis, leidžia teigti, kad originali vidaus metodika ir moksliniai bei techniniai pagrindai buvo išsaugoti ir panaudoti kuriant Rusijos GLA - tiek raketomis ir orlaivių versijos.
2004 m., Vykdant „Saugumo 2004“vadovavimo pratybas, Rusijos prezidentas V. V. Putinas padarė pareiškimą, kuris vis dar jaudina „visuomenės“protus. „Buvo atlikti eksperimentai ir kai kurie bandymai … Netrukus Rusijos ginkluotosios pajėgos gaus kovines sistemas, galinčias veikti tarpžemyniniais atstumais, hipergarsiniu greičiu, labai tiksliai, su plačiu manevru aukščio ir smūgio kryptimi. Šie kompleksai padarys bet kokius priešraketinės gynybos pavyzdžius, esamus ar perspektyvius, beviltiškus “.
Kai kurios šalies žiniasklaidos priemonės šį aiškinimą aiškino geriausiai. Pavyzdžiui: „Rusijoje buvo sukurta pirmoji pasaulyje hipergarsinė manevrinė raketa, kuri buvo paleista iš strateginio bombonešio„ Tu-160 “2004 m. Vasario mėn., Kai buvo vykdomos„ Security 2004 “vadovavimo pratybos“.
Iš tikrųjų pratybų metu buvo paleista balistinė raketa RS-18 „Stilet“su nauja kovine įranga. Vietoj įprastos kovinės galvutės RS-18 turėjo kokį nors įtaisą, galintį pakeisti skrydžio aukštį ir kryptį ir taip įveikti bet kokią, įskaitant amerikietišką, priešraketinę gynybą. Matyt, pratybų „Security 2004“metu išbandytas prietaisas buvo mažai žinoma X-90 hipergarsinė sparnuotoji raketa (GKR), sukurta „Raduga“dizaino biure 1990-ųjų pradžioje.
Sprendžiant iš šios raketos veikimo charakteristikų, strateginis bombonešis „Tu-160“gali priimti du X-90. Likusios charakteristikos atrodo taip: raketos masė yra 15 tonų, pagrindinis variklis yra „scramjet“variklis, akceleratorius yra kietas raketinis kuras, skrydžio greitis yra 4-5 M, paleidimo aukštis yra 7000 m, skrydis aukštis 7000-20000 m, paleidimo nuotolis 3000-3500 km, kovinių galvučių skaičius 2, kovinės galvutės išeiga 200 kt.
Ginče dėl to, kuris lėktuvas ar raketa yra geresnis, lėktuvai dažniausiai pralaimėdavo, nes raketos pasirodė greitesnės ir efektyvesnės. Lėktuvas tapo sparnuotųjų raketų, galinčių pataikyti į taikinius 2500–5000 km atstumu, nešėju. Paleidęs raketą į taikinį, strateginis bombonešis nepateko į priešingos oro gynybos sritį, todėl nebuvo prasmės ją paversti hipergarsine.
„Hipergarsinė konkurencija“tarp orlaivių ir raketų dabar artėja prie naujos padėties, kurios rezultatas yra nuspėjamas - raketos vėl lenkia orlaivius.
Įvertinkime situaciją. Tolimojo nuotolio aviacija, kuri yra Rusijos aviacijos ir kosmoso pajėgų dalis, yra ginkluota 60 „Tu-95MS“turbopropelerinių lėktuvų ir 16 „Tu-160“reaktyvinių bombonešių. „Tu-95MS“tarnavimo laikas baigsis po 5–10 metų. Gynybos ministerija nusprendė padidinti „Tu-160“skaičių iki 40 vienetų. Šiuo metu vyksta „Tu-160“modernizavimo darbai. Taigi nauji „Tu-160M“netrukus pradės atvykti į aviacijos ir kosmoso pajėgas. „Tupolev“dizaino biuras taip pat yra pagrindinis perspektyvaus tolimojo nuotolio aviacijos komplekso (PAK DA) kūrėjas.
Mūsų „potencialus priešas“nesėdi tuščias, jis investuoja į „Prompt Global Strike“(PGS) koncepcijos kūrimą. JAV karinio biudžeto galimybės finansavimo atžvilgiu gerokai viršija Rusijos biudžeto galimybes. Finansų ministerija ir Gynybos ministerija ginčijasi dėl valstybės ginkluotės programos finansavimo laikotarpiui iki 2025 m. Ir mes kalbame ne tik apie dabartines išlaidas naujiems ginklams ir karinei įrangai įsigyti, bet ir apie perspektyvius pokyčius, įskaitant PAK DA ir GLA technologijas.
Kuriant hipergarsinę amuniciją (raketas ar sviedinius) ne viskas aišku. Aiškus „hipersound“pranašumas yra greitis, trumpas artėjimo prie taikinio laikas ir didelė garantija įveikti oro gynybos ir priešraketinės gynybos sistemas. Tačiau yra daug problemų - didelė vienkartinių šaudmenų kaina, valdymo sudėtingumas keičiant skrydžio trajektoriją. Tie patys trūkumai tapo lemiamais argumentais sumažinant arba baigiant valdyti pilotuojamą hipergarsą, tai yra hipergarsinį orlaivį.
Didelės šaudmenų kainos problemą galima išspręsti, jei lėktuve yra galingas skaičiavimo kompleksas, skirtas apskaičiuoti bombardavimo (paleidimo) parametrus, o tai įprastas bombas ir raketas paverčia tiksliaisiais ginklais. Panašios borto skaičiavimo sistemos, įdiegtos hipergarsinių raketų kovinėse galvutėse, leidžia jas prilyginti strateginių didelio tikslumo ginklų klasei, kuri, pasak PLA karinių specialistų, gali pakeisti ICBM sistemas. Strateginio nuotolio raketų GLA buvimas sukels abejonių dėl būtinybės išlaikyti tolimojo nuotolio aviaciją, nes tai riboja kovinio naudojimo greitį ir efektyvumą.
Bet kurios armijos hipersoninės priešlėktuvinės raketos (GZR) atsiradimas arsenale privers strateginę aviaciją „slėptis“aerodromuose, tk. Maksimalų atstumą, nuo kurio galima panaudoti sprogdintojo sprogdinimo raketas, tokios orlaivių raketos įveiks per kelias minutes. Padidinus GZR nuotolį, tikslumą ir manevringumą, jie galės numušti priešo ICBM bet kuriame aukštyje, taip pat sutrikdyti didžiulį strateginių bombonešių reidą, kol jie nepasieks sparnuotųjų raketų paleidimo linijų. „Stratego“pilotas, galbūt, aptiks oro gynybos raketų sistemos paleidimą, tačiau vargu ar turės laiko nukreipti lėktuvą nuo pralaimėjimo.
GLA plėtra, kuri dabar intensyviai vykdoma išsivysčiusiose šalyse, rodo, kad vyksta paskutinis argumentas - ieškoma patikimo įrankio (ginklo), galinčio garantuoti priešo branduolinio arsenalo sunaikinimą prieš panaudojant branduolinį ginklą. ginant valstybės suverenitetą. Hipergarsiniai ginklai taip pat gali būti naudojami pagrindiniuose valstybės politinės, ekonominės ir karinės galios centruose.
„Hypersound“Rusijoje nebuvo užmirštas, vyksta darbas kuriant raketinius ginklus, pagrįstus šia technologija („Sarmat ICBM“, „Rubezh ICBM“, X-90), tačiau pasikliauja tik vienos rūšies ginklu („stebukliniu ginklu“, „keršto ginklu“).) Bent jau būtų neteisinga.
Kuriant PAK DA vis dar nėra aiškumo, nes pagrindiniai jo tikslo ir kovinio naudojimo reikalavimai vis dar nežinomi. Esami strateginiai bombonešiai, kaip Rusijos branduolinės triados sudedamosios dalys, pamažu praranda savo svarbą dėl naujų ginklų tipų, įskaitant hipergarsinius, atsiradimo.
Kursas „suvaldyti“Rusiją, paskelbtą pagrindine NATO užduotimi, objektyviai gali sukelti agresiją prieš mūsų šalį, kurioje dalyvaus Šiaurės Atlanto sutarties armijos, apmokytos ir apginkluotos šiuolaikinėmis priemonėmis. Pagal personalo ir ginklų skaičių NATO Rusiją lenkia 5-10 kartų. Aplink Rusiją statomas „sanitarinis diržas“, įskaitant karines bazes ir priešraketinės gynybos pozicijas. Iš esmės NATO vadovaujama veikla karine prasme apibūdinama kaip operacijų teatras (operacijų teatras). Tuo pačiu metu Jungtinės Valstijos išlieka pagrindiniu ginklų tiekimo šaltiniu, kaip ir Pirmojo ir Antrojo pasaulinių karų metu.
Hipergarsinis strateginis bombonešis per valandą gali atsidurti bet kurioje pasaulio vietoje virš bet kurio karinio objekto (bazės), iš kurio aprūpinami ištekliai karių grupuotėms, įskaitant „sanitarinį diržą“. Mažas pažeidžiamumas priešraketinės gynybos ir oro gynybos sistemoms, jis gali sunaikinti tokius objektus galingais didelio tikslumo nebranduoliniais ginklais. Tokios GLA buvimas taikos metu taps papildomu atgrasymu pasaulinių karinių nuotykių šalininkams.
Civilinė GLA gali tapti tarpkontinentinių skrydžių ir kosmoso technologijų plėtros proveržio techniniu pagrindu. Mokslinis ir techninis „Tu-2000“, „M-19“ir „Ajax“projektų pagrindas vis dar yra aktualus ir gali būti paklausus.
Koks bus ateities PAK DA - pogarsinis su SGKR ar hipergarsinis su modifikuotais įprastiniais ginklais, priklauso nuo užsakovų - Gynybos ministerijos ir Rusijos vyriausybės.
„Kas laimi pagal išankstinį skaičiavimą prieš mūšį, turi daug šansų. Kas nelaimės skaičiavimais prieš mūšį, turi mažai šansų. Laimi tas, kuris turi daug šansų. Tie, kurie turi mažai šansų, nelaimi. Be to, tas, kuris visiškai neturi šansų “. / Sun Tzu, „Karo menas“/
Karo ekspertas Aleksejus Leonkovas
